光电测距仪测距误差分析
测距仪的测距误差分析与检定
仅供试阅第五章 全站仪的测距误差分析与检定§5-1 测距公式由第三章可知，当采用相位法测距时，其测距原理公式为： )()2(2222200N N u N u N f n c f n c D s s Δ+⋅=Δ+⋅=Δ+⋅⋅⋅=Φ⋅=πϕπϕππ 式中： sf n c u ⋅=20，精测尺尺长； -- 精测尺长的个数；N -- 不足精测尺长的尾数。
N Δ当采用脉冲法测距时，其测距原理公式为： D t nc D ⋅=20 对于测距公式来说，还必须加如下的两项，方能得到地面上两点的实际距离值。
1.加常数如图(5-1-1)所示，仪器外光路测得的距离是由发光面和接收面的实际中心到反光镜等效反射面的距离D′。
内光路测量的距离是由发射面经内光路到接收面的等效反射面的距离d。
待测的距离为仪器中心(竖轴)到反射中心(竖轴)的距离D。
因而由于发光面和接收面与仪器实际中心不重合；反光镜等效反射面与反射中心不重合；内光路距离值以及线路自身的时间延迟等的影响，使仪器测得的距离(D′-d)与实际距离D 之间有一个常数差,此常数称为仪器的加常数C:仅供试阅 )'(d D D C −−=图5-1-1 全站仪距离测量示意图加常数C 可以通过与基线比较或其它方法求得。
然后预置到仪器内，使得显示的距离值是已经进行了加常数改正后的距离值。
2.比例改正此项改正包括气象改正(即折射率改正)和频率改正。
1).气象改正在仪器设计时，仪器设计了其精测尺振频率，根据精测尺振频率和参考大气折射率，可以求得其精测尺长度u 。
这时的频率称为标称频率（根据不同的仪器设计，可以是一个常数，也可以是一个随仪器内部温度变化的值）。
在实际测距时，气象条件变化，大气折射率也随之变化为，因而测尺长度也就变成了：0n 0f 0f g n g u 002f n c u g g ⋅= （5-1-1） 式中是按测距时测定的气象条件依据通用的大气折射率改正公式计算的大气群折射率。
激光测距机作用距离不达标的分析与排查
激光测距机作用距离不达标的分析与排查激光测距机作为测量船海上距离标定的设备，主要为雷达设备提供标校用的距离信息。
本文介绍了某型光电经纬仪在海上标校进行跟踪信标球的过程中出现的测距距离不达标问题，通过对这一故障进行排查，完成对激光测距机故障定位，同时对故障出现的诱因进行机理分析，制定该激光测距机的使用策略，对其他单位激光测距机的使用及故障分析具有一定的借鉴意义。
标签：激光测距机；作用距离；雪崩二极管；稳压电源1 引言激光测距机作为测量船经纬仪测距设备，具有方向性好、测距精度高等优点，是测量船重要组成部分。
2016年9月，船用某型光电经纬仪配备的激光测距机曾发生如下故障：在气象条件良好的情况下，其对信标球最大连续作用距离只有12km，不满足大于15km的指标要求；且在工作7min后设备状态激光测距机“设备高压”告警，不满足连续工作大于15min要求。
2 激光测距机介绍根据要求，激光测距机采用半导体激光二极管作泵浦源，光机电热一体化方案设计。
激光测距机由激光发射部分、激光接收部分、主控三部分组成。
其中激光发射部分包括发射光学镜头、激光器和激光电源、温控电路等，其功能是发射激光脉冲并产生主波脉冲；激光接收部分由接收光学镜头、控制电路、接收电路等部分组成，其功能是探测返回的激光信号并形成回波脉冲；主控部分由计时电路、控制电路和通讯电路等部件组成，其功能主要是根据主波和回波脉冲解算出距离信息并控制各分系统协同工作。
测距工作原理：脉冲激光测距机是通过测量激光器发射的主波和被测目标反射的回波之间的时间差，即光往返一次所需的时间来计算目标距离的。
已知光在空间的传播速度为C，光往返一次所需的时间为，则被测目标的距离：当激光器发射激光时，置于激光发射器全反射端谐振腔外部的主波取样头将漏出的“微弱”激光脉冲转换成电脉冲信号送计数器作“开门”信号（即主波），计数器开始计数。
从被测目标上返回来的光脉冲经接收望远镜会聚到雪崩管组件的光敏面上，转换成电脉冲信号，经视频放大器放大，送到计数器作为“关门”信号（即“回波”），计数器停止计数。
光电测距仪知识介绍
光电测距仪知识介绍一、光电测距仪精度1、测距仪精度表达式：M D=±（A+B²D）A--固定误差mm，B--比例误差系数mm/km，D—被测距离km；每公里的比例误差为U mm，则M0=±（A mm+U mm²D）2、测距仪的测距误差分为两部分：固定误差：与距离无关的误差，有测相误差、加常树误差、对中误差。
比例误差：与距离成比例的误差，有光速误差、大气折射率误差、频率误差。
周期误差有特殊性，与距离有关当不成比例。
3、测距仪的三轴有：仪器的发射光轴、仪器的接收光轴（二者统称测距光轴）和望远镜视准轴。
有的仪器三轴平行，有的三轴同轴。
4、测距的精度评定：测距仪有标称精度和测距精度之区别。
标称精度：指一批仪器出厂时的合格精度，仪器的标称精度比较宽。
M D=±（A+B²D）测距精度：指一台仪器经过检测之后而得到的实际精度，可表明每台仪器在测距中的精度潜力大小。
M D=±√（M2d+M2a+M2b）M d–观测中误差，M a–加常数的检测中误差，M b—乘常数的检测中误差，二、光电测距仪测量方法1、斜距测量：置仪于BM1点上，瞄准BM2点，观测一个往测回（照准一次读数若干次为一个测回，每一个测回中的若干次读数互差≯6mm时，取平均值作为此往测的平均斜距），然后置仪于BM2点上，瞄准BM1点，观测一个返测回。
每测站观测前必须精确量出仪高i和棱镜高v。
2、竖直角（天顶距）测量：BM1和BM2两点往返分别测竖直角两个测回，要求半测回间较差≯12″。
测回间较差≯8″时，取两测回的平均值作为往返测的竖直角。
往测高差：∆H往=L往平均值²sinα往平均值+i往－v往返测高差：∆H返=L返平均值²sinα返平均值+i返－v返精度计算：f h= ∆H往－∆H返<F h=±30√L精度合格后取往返二者的平均值，正负号取往测的符号。
激光测距仪使用中的常见问题与解决方法
激光测距仪使用中的常见问题与解决方法激光测距仪是一种常见且广泛应用的测量工具，其准确度和稳定性使得其在建筑、工程、机械加工等领域得到了广泛的应用。
然而，在实际使用中，我们可能会遇到一些常见问题。
本文将讨论这些问题，并提供解决方法。
一、测距不准确或误差较大在使用激光测距仪进行测量时，有时会发现测距结果不准确或误差较大的情况。
这可能是由以下几个原因导致的：1.目标物不合适：激光测距仪通常适用于测量比较光滑的表面，如果目标物表面不平整或反射率较低，可能会导致测距不准确。
解决方法是尽量选择较为平整且光滑的目标物，并保持目标物表面清洁。
2.环境光影响：强烈的环境光可能会影响激光测距仪的测量准确性。
在使用时，应尽量选择避光的环境或者使用激光测距仪厂家提供的遮光罩来屏蔽外部光线。
3.测距距离过远：每个激光测距仪都有一个有效的测距距离范围，超出该距离范围会导致测距不准确。
解决方法是确保目标物距离不超过激光测距仪的最大测距距离，并注意距离过远时会有警告提示。
4.测距目标不明确：在测量时，应确保激光测距仪的激光点准确瞄准目标物。
如果目标物较小或形状复杂，测距可能会受到影响。
解决方法是尽量选择较大、明确的目标物进行测量。
二、测距仪难以取得稳定测量结果除了测距不准确外，有时候激光测距仪也可能出现难以取得稳定测量结果的情况。
下面是一些可能的原因及解决方法：1.使用不当：激光测距仪使用起来可能需要一些技巧和经验，一些用户可能对于使用方法不熟悉，导致无法取得稳定测量结果。
这时可以通过查阅使用说明书或者请教专业人士来学习正确的使用方法。
2.镜头污损：激光测距仪的镜头如有污损或灰尘会影响测量结果。
解决方法是使用干净的布或纸巾轻轻擦拭镜头表面，确保表面光洁。
3.仪器故障：激光测距仪在长时间使用或经常受到震动等因素的影响下，可能会出现故障。
这时可以联系激光测距仪的厂家或售后服务中心进行检修或更换。
三、无法测量特殊目标物除了上述问题之外，有时候激光测距仪还可能无法测量特殊目标物，如反射较弱的表面、透明物体、太阳或强烈光源等。
激光测距偏移误差标定
激光测距偏移误差标定摘要：一、激光测距仪的基本原理和分类二、激光测距仪的误差来源三、激光测距偏移误差的标定方法四、激光测距仪的应用领域五、结论正文：一、激光测距仪的基本原理和分类激光测距仪是一种利用激光作为载波，通过脉冲法或相位法等方法测定空间短程距离的便携式计量仪器。
根据测量原理的不同，激光测距仪可以分为脉冲法激光测距仪和相位法激光测距仪。
脉冲法激光测距仪通过测量激光束从发射到接收的时间来计算距离，而相位法激光测距仪则是通过测量激光束的相位延迟来换算距离。
二、激光测距仪的误差来源激光测距仪的误差主要来源于以下几个方面：1.激光测距仪自身的精度：激光测距仪的精度直接影响到测量结果的准确性。
不同品牌和型号的激光测距仪的精度也会有所差异。
2.环境因素：激光测距仪在实际使用过程中，受到温度、湿度、气压、大气折射等因素的影响，也可能导致测量误差。
3.目标表面特性：激光测距仪测量的目标表面材质、颜色、粗糙度等特性也会对测量结果产生影响。
4.操作者操作：激光测距仪的操作方法、操作者的熟练程度等也会对测量结果产生影响。
三、激光测距偏移误差的标定方法为了保证激光测距仪的测量精度，需要定期对其进行误差标定。
误差标定的方法主要有以下两种：1.采用标准距离块进行标定：将标准距离块放置在激光测距仪的测量范围内，通过测量标准距离块上的刻度值，与激光测距仪的示值进行对比，从而得出偏移误差。
2.采用已知距离的实际目标进行标定：在已知距离的实际目标上设置测量点，用激光测距仪分别测量各个点的距离，然后将测量结果与实际距离进行对比，计算出偏移误差。
四、激光测距仪的应用领域激光测距仪广泛应用于建筑施工测量、起重机变形测量、房产测量、测绘、森林资源调查等领域。
其便携性、高精度和易于操作等特点使得它在这些领域有着广泛的应用。
五、结论激光测距仪在实际使用过程中，受到多种因素的影响，可能会产生一定程度的误差。
为了保证测量结果的准确性，需要定期对激光测距仪进行误差标定。
测绘技术中常见误差的原因及解决方法
测绘技术中常见误差的原因及解决方法测绘技术是一门研究地理空间信息的学科，它在各个领域都扮演着重要的角色。
然而，在进行测绘工作的过程中，常常会遇到各种误差。
这些误差可能来自于多方面的原因，比如测量仪器的精度、测量操作的人为因素、环境影响等等。
本文将从这些方面一一探讨测绘技术中常见误差的原因及解决方法。
首先，我们来谈谈测量仪器的精度问题。
测量仪器的精度决定了测量结果的准确程度。
如果测量仪器的精度不高，那么所测得的数据就会存在较大的误差。
而测量仪器的精度受多种因素的影响，比如仪器本身的设计和制造质量、使用环境等等。
为了减小测量仪器的误差，我们可以采取一些措施。
例如，我们可以定期对测量仪器进行校准，以保证其精度处于一个可接受的范围内。
同时，在测量的过程中，我们还可以尽量减少仪器的使用次数，以避免误差的积累。
其次，我们再来看看测量操作的人为因素。
人为因素是测绘误差中一个不可忽视的因素。
例如，在进行测量时，测量员的操作不规范、不准确，就会导致测量结果的误差。
为了解决这个问题，我们需要提高测量员的技术水平和操作规范。
这可以通过培训和指导来实现。
此外，我们还可以采用一些自动化的测量方法，减少人为因素对测量结果的影响。
比如，利用卫星定位系统进行测量，可以减少测量员的直接操作，提高测量的准确性。
除了仪器精度和操作人为因素外，环境影响也是测量误差的一个重要原因。
环境因素，比如天气、气候、地形等，都可能对测量结果产生一定的影响。
例如，在进行测量时，如果遇到恶劣的天气条件，比如强风、雨雪等，就会影响测量仪器的使用和数据的采集。
针对这个问题，我们需要在选择测量时间和地点时，尽可能选择适宜的环境条件。
此外，在分析测量数据时，我们还可以利用数据处理方法来消除环境影响。
例如，通过数据差分处理，可以减少大气等因素对测量结果的干扰。
总结起来，测绘技术中常见误差的原因及解决方法主要包括测量仪器的精度、测量操作的人为因素和环境影响。
为了提高测量的准确性，我们需要关注这些因素，并采取相应的措施。
浅谈光电测距的误差及应对措施
38科技资讯 SC I EN C E &TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N测 绘 工 程光电测距的精度是由有关的误差的综合影响所决定的,了解各项误差对测距影响的程度,找出消除、减弱误差的措施和方法,对于提高测距精度有着重要的意义。
1 光电测距的误差及应对措施由光电测距误差的理论公式:D m 为测距中误差;D 为测定的距离值;0C 为真空中的光速值;0c m 为真空中光速值测定中误差;n 为大气折射率;n m 为折射率测定中误差;f 为测距频率;f m 为测距频率中误差; 为调制波的波长; m 为相位测定中误差;g m ,r m 为仪器和反射镜对中误差;K m 为仪器加常数测定中误差;A m 为周期误差。
得知影响测距精度的误差可分为与距离有关的误差和与距离无关的误差。
1.1与距离有关的误差及应对措施(1)真空光速的测定误差(0c m )。
真空中光速值是应用一定的实验方法求得的。
采用不同的光速值,得出的测距值也不同,因此对测距精度的影响也不同。
为了保证测距的精度,真空中光速值采用国际大地测量学会推荐的C0=299792458m/s±1.2m/s,则真空中光速值的测定误差对测距的影响可以忽略不计。
(2)大气折射率误差(n m )。
由大气折射率经验公式:式中:a为空气膨胀系数,其值为16.2731;ng为标准大气状态下的大气折射率;t 为大气温度(°C)。
由上式知大气折射率的误差与气象要素的测定误差有关。
由于测定气象要素的不准确和取用的气象要素值与整条测线上的气象要素不符合,必然使计算出的大气折射率值有误差,从而影响到测距精度。
为了削弱其对测距的影响,必须选择良好的地形和有利的观测时间。
阴天有微风的大气最为有利;晴天则在日出日落的前后较好;选点时,避免测线两端高差过大,以减小大气温度梯度影响。
(3)测距频率误差(f m )。
测距频率误差主要包括频率准确度和频率稳定度,频率稳定度又是产生频率误差的主要根源。
影响DME测距精度的因素分析
影响DME测距精度的因素分析作者：王芳秦伟来源：《科技创新导报》 2013年第36期王芳秦伟（中国飞行试验研究院陕西西安 710089）摘?要：测距器DME主要用于测量飞机到地面台之间的距离，用于飞机的航路导航及进场着陆引导，用户对其系统的测距精度要求比较高，因此研究干扰测距器测距精度的原因及其改善方法就具有十分重要的意义。
根据实际运行的经验，多路径干扰是影响DME测距精度的最主要原因。
另外，也有一些其他因素也会引发测距误差，比如:设备给出的固定延时不稳定，应答器所接收的信号幅度不固定等。
该文主要分析了这些因素的具体干扰途径及其相应的改善措施。
关键词：测距器 DME 多径干扰中图分类号：TN96 文献标识码：Ａ文章编号：1674-098X(2013)12(c)-0056-01测距仪（DME）又称为脉冲近程测距导航系统。
用于提供飞机到地面台之间的直线距离信息，在机场，常常与多普勒全向信标一同安装在跑道一侧，共用同一台站，结合全向信标信标给出的方位信息，确定飞机的准确位置，为飞机提供中近程导航信息，并配合仪表着陆系统保障飞机安全着陆。
对于距离的测量是机载接收机发出询问脉冲，测距器地面台接收到询问脉冲后，经过一个固定延时，发出含有编码信息的应答脉冲，机载接收机接到应答脉冲后，通过发送与接收脉冲的时间间隔计算出相对于地面台站的直线距离信息。
当飞机按照导航信息进港并准备着陆时，飞行高度会逐渐降低，机场周围的山体、房屋、停放的大型飞机等物体可能会引发多路径干扰，影响测距器发出的脉冲波形，脉冲波形的畸变会导致机载接收机测得的间隔时间出现偏差。
经过实际运行的经验，多路径干扰是影响DME测距精度的最主要原因。
另外，也有一些其他因素也会引发测距误差，比如:设备给出的固定延时不稳定，应答器所接收的信号幅度不固定等。
1 多径干扰在机场周围，不可避免的存在一些房屋、金属设备、停放飞机等各类物体，当信号照射到这些物体的表面时，都可能产生反射。
激光测距偏移误差标定
激光测距偏移误差标定激光测距技术是一种常用的测量技术，它利用激光束的发射和接收时间差来计算被测物体与测量仪的距离。
然而，由于各种因素的影响，激光测距的结果可能存在偏移误差，因此需要进行标定以提高测量的准确性。
激光测距的偏移误差可能来源于多方面的原因。
首先，激光器的发射频率不稳定或存在波动，导致激光脉冲的宽度不一致，从而影响激光测距的准确性。
其次，被测物体的表面特性，如反射率和散射特性，也会对激光测距的结果产生影响。
此外，环境因素如温度、湿度和空气质量等也会影响激光束的传播速度，进而影响测距的准确性。
为了准确测量距离并消除偏移误差，我们可以进行激光测距仪的标定。
标定的目的是建立激光器的发射和接收时间与距离之间的关系，并确定各种误差源对测量结果的影响程度。
标定过程一般包括以下几个步骤：首先，选择标定板作为参考物体，确保其表面特性稳定，如反射率均匀且已知。
然后，我们使用一个准确的参考测距设备来测量标定板与测距仪之间的距离，并记录对应的激光器发射和接收时间。
最后，通过对比测距仪得到的距离和参考测距设备的测量结果，我们可以得到不同参数的误差大小，并建立校正模型来修正测距结果。
在进行激光测距仪的标定时，我们需要注意一些关键点。
首先，选择适当的标定板非常重要。
标定板的表面应具有较高的反射率，并且在整个测量范围内反射性能均匀。
其次，标定过程中应注意环境的稳定性，避免温度、湿度等因素对测量结果的影响。
另外，进行多次测量可以提高标定结果的可靠性。
最后，建立准确的校正模型也是极为重要的。
校正模型应该包括各种误差源的影响因素，并且能够对不同情况下的测量结果进行修正。
通过对激光测距仪的偏移误差进行标定，我们可以提高测量结果的准确性和可靠性。
标定过程需要综合考虑多种因素，如激光器的稳定性、被测物体的特性和环境条件等。
通过准确的标定，我们可以建立出校正模型，对激光测距仪的测量结果进行修正，从而获得更精确的距离测量值。
总之，激光测距偏移误差的标定过程对于提高激光测距技术的准确性非常重要。
光电测距仪测距误差分析及精度评定
光电测距仪测距误差分析及精度评定摘要:光电测距仪自问世以来，被广泛应用于工程测量、控制测量、地形测量和工业测量等领域。
本文指出了光电仪器测距误差的主要来源，并对误差进行了分析，给出了仪器精度评定的方法。
关键词：光电仪器；误差分析；精度评定。
光电测距仪和全站仪以其操作方便、快捷、高效、精密、自动化、智能化等特点,被许多领域广泛应用。
作为一种被多种领域频繁使用的长度计量仪器,光电测距仪测距精度的定期检定始终是用户和承包方关心的问题,因为仪器能否在要求的精度下可靠地工作,是测量工作能否保质保量完成的前提条件。
一、基本原理1.光电测距仪的基本原理。
光电测距仪是以电磁波作为载波，通过测定电磁波在基线两端点间的往返传播时间来测量测线两点间距离的测量仪器。
测距仪按测程分类分为短程(测程2～3km)、中程(2～15km)、远程(15～60km)和超远程(测程＞60km)测距仪;按光源分类可分为激光测距仪、红外测距仪和微波测距仪;按振荡频率可分为固频测距仪和变频测距仪;按测定方法分类可分为脉冲式测距仪、相位式测距仪和干涉式测距仪等。
2.脉冲式光电测距仪。
由测距仪发射系统发出脉冲，经被测目标反射后，再由测距仪的接收系统接收，可直接测定脉冲在待测距离上的传播时间，即发射脉冲与接收脉冲的时间差，从而求得待测距离。
其优点是功率大、测程远;缺点是测距的绝对精度较低，一般只能达到米级，不能满足地籍测量和工程测量的要求。
3.相位式光电测距仪。
相位式光电测距仪是通过测量连续调制波在待测距离上往返传播一次所产生的相位变化，间接测试调制信号的传播时间，从而求得待测距离。
其优点是采用自动数字测相技术，测距绝对精度高，一般能达到毫米级，是目前应用最多的测距仪器。
二、光电测距仪的测距误差光电测距仪的测距误差分为两部分:1.比例误差:与被测距离长度成比例的误差,主要是由频率误差,大气折射率误差及真空光速测定误差给测距结果带来误差。
其中光速测定误差对测距值的影响可忽略不计。
测量仪器误差分析和控制方法
测量仪器误差分析和控制方法在科学研究和工程应用中，测量仪器是不可或缺的工具。
然而，任何测量都不可避免地存在一定的误差。
这些误差可能会导致测量结果的不准确性，因此测量仪器误差的分析和控制是非常重要的。
首先，我们来了解一下测量误差的来源。
测量误差可分为系统误差和随机误差两类。
系统误差是由于测量仪器的固有特性或人为操作不当造成的，而随机误差则是由于各种不可控因素的影响而产生的。
这两类误差都需要进行分析和控制。
对于系统误差，我们可以采取一些校准和修正的方法来减小其影响。
首先，我们需要了解测量仪器的特性和工作原理。
通过对仪器进行深入的了解和研究，我们可以确定其系统误差的来源。
然后，我们可以通过校准仪器来消除或降低这些误差。
例如，可以使用标准样品进行校准，将仪器的读数与标准值进行比较，从而找出系统误差的大小和方向。
根据校准结果，我们可以获得一个修正系数，将其应用于实际测量中，从而减小系统误差的影响。
随机误差是不能完全消除的，但我们可以通过一些统计方法来控制其影响。
首先，我们需要进行多次测量，并计算其平均值和标准偏差。
平均值可以用来估计测量结果的真实值，而标准偏差则可以反映测量结果的离散程度。
当我们进行一次测量时，随机误差可能会导致结果的偏离。
然而，当进行多次测量时，随机误差的影响会被平均化，使得最终结果更加准确。
通过计算标准偏差，我们可以评估测量结果的精确度，并确定合理的测量范围。
此外，为了进一步控制随机误差的影响，我们可以使用一些统计方法，如回归分析和方差分析。
回归分析可以帮助我们确定影响测量结果的各种因素，并建立数学模型，从而更好地理解测量过程。
方差分析则可以用来分析样本之间的差异，并评估不同因素对测量结果的影响程度。
通过对随机误差的分析和控制，我们可以提高测量结果的可靠性和准确性。
除了对误差进行分析和控制外，我们还需要注意测量仪器的使用和维护。
在使用过程中，我们应该严格按照使用说明进行操作，避免操作不当导致的系统误差。
光电测距(1)
任务3光电测距【任务描述】作为工程测量人员，要掌握光电测距的过程和计算公式的工作。
活动1光电测距的原理【活动目标】掌握光电测距的原理【基本知识】一、光电测距简介前面介绍的钢尺量距，作业工作十分繁重，而且效率较低，在山区或沼泽地区使用钢尺更为困难。
视距测量精度又太低。
为了提高测距速度和精度，随着科学技术的进步，在20世纪40年代末人们就研制成了光电测距仪。
它具有测量速度快、方便，受地形影响小，测量精度高等优点，现已逐渐代替常规量距，如今，光电测距仪的应用，大大提高了作业的速度和效率，使测边的精度大为提高。
光电测距仪按测程划分有：短程测距仪(≤5km)、中程测距仪(5～15km)、远程测距仪(15km以上)；按测量精度划分为：I级(1 mD I<一5mm)、Ⅱ级(5mm。
<I mD l≤lOmm)和Ⅲ级(I mD I≥lOmm)(I mD I为lkm测距的中误差)；按采用载波划分有：微波测距仪、激光测距仪和红外测距仪。
二、光电测距仪测距的原理如图4—13所示，光电测距的原理是以电磁波(光波等)作为载波，通过测定光波在测线两端点间的往返传播时间￡：D，以及光波在大气中的传播速度c，来测量两点间距离的方法。
若电磁波在测线两端往返传播的时间为t：口，光波在大气中的传播速度为c，则可求出两点间的水平距离D。
图4-13 光电测距原理D=1/2c*t2D (4—11)式中：c——光波在大气中的传播速度。
(c。
为光波在真空中的传播速度，反射棱镜其值为299 792 458m／s；n为大气折射率，是大气压力、温度、湿度的函数)；f：D——光波在被测两端点间往返传播一次所用的时间(s)。
从式(4—11)可知，光电测距仪主要是确定光波在待测距离上所用的时tzD，据此计算出所测距离。
因此测距的精度主要取决于测定时间t：D的精度，时间￡zD的测定可采用直接方式，也可采用间接方式，如要达到±1em的测距精度，时间量测精度应达到6．7×10‘11 s，这对电子元件的性能要求很高，难以达到。
使用测距仪进行距离测量的技巧与误差分析
使用测距仪进行距离测量的技巧与误差分析引言：随着科技的不断发展，测距仪作为一种高精度测量工具广泛应用于各行各业。
无论是在建筑工程、地理测绘还是户外探险等领域，测距仪都发挥着重要作用。
然而，使用测距仪进行距离测量时，我们必须要注意一些技巧，同时也要了解相关误差，以保证测量结果的准确性和可靠性。
一、常见的测距仪类型及其原理在讨论技巧和误差之前，我们需要先了解一些基本的测距仪类型及其测量原理。
目前市场上常见的测距仪主要有激光测距仪和超声波测距仪。
1.激光测距仪：激光测距仪利用激光束发射和接收的时间差计算出目标物体与测距仪之间的距离。
其测量原理基于光的传播速度恒定的原理，广泛应用于建筑、地理测绘以及室内家居等领域。
2.超声波测距仪：超声波测距仪则利用声波的反射原理进行距离测量。
将声信号发送到目标物体，根据接收到的反射声波信号的时间差计算出距离。
超声波测距仪常用于室内距离测量、机器人导航等。
二、使用测距仪时的技巧1.选择合适的测距仪：根据实际需要选择适合的测距仪。
不同场景需要不同的测距仪，例如在室内测量需要使用超声波测距仪，而在户外较远距离测量则需要使用激光测距仪。
2.稳定测距仪姿态：在进行测量时，保持测距仪的姿态稳定。
轻微的晃动或不稳定的姿态将影响测量结果的准确性。
3.调整测距仪参数：测距仪通常提供一些可调节的参数，如测量模式、单位选择等。
根据实际需求进行参数调整，以满足测量的要求。
4.避免多次测量同一目标：为了确保测量的准确性，尽量避免多次测量同一目标。
多次测量可能因为操作不一致或其他因素导致结果不一致。
三、测距仪的误差分析无论是激光测距仪还是超声波测距仪，在测量过程中都存在一定的误差。
了解这些误差并采取相应措施可以提高测量的精度。
1.系统误差：系统误差是由测距仪本身的性能和设计缺陷引起的。
典型的系统误差包括测量范围限制、返回信号强度不一致等。
在选择和使用测距仪时，应该充分考虑这些系统误差。
2.环境误差：环境误差主要由环境因素造成，如大气湿度、温度等。
与量距长短相关的测距误差
与量距长短相关的测距误差
测距误差是指在测量距离时所引入的偏差或误差。
当量距的长度较长或较短时，可能会影响测距的准确性，从而导致测距误差的产生。
以下是与量距长短相关的测距误差的一些情况和解释：
1. 精度限制：测距仪器或测量方法的精度限制可能会导致测距误差。
对于较长距离的测量，精度要求更高，而某些测量设备在较短距离上的精度可能相对较低，因此在测量较短距离时可能引入较大的误差。
2. 折射影响：当量距较长时，光在空气中传播过程中可能会发生折射现象，而折射会引起测距误差。
特别是当光线通过大气层的不同密度区域时，折射效应会更加显著，从而影响测量结果的准确性。
3. 环境条件：环境条件的变化也可能导致测距误差。
例如，当测距时存在强烈的阳光、雨雾、尘土或其他大气干扰时，这些因素可能干扰或扭曲光的传播路径，从而影响测距的准确性。
4. 目标反射性质：目标的反射性质对于测距误差也有影响。
当测量较长距离时，目标的反射性可能会降低，导致返回的信号较弱，从而使测距结果不够准确。
而在测量较短距离时，目标的反射性可能更强，信号较强，测距误差相对较小。
5. 人为因素：操作者的技术水平和经验也会对测距误差产生影响。
不同的操作者可能在测距时存在个人差异，包括测量方法、视觉判断等方面的差异，从而导致测距误差的产生。
总结起来，与量距长短相关的测距误差可能是由测量设备精度限制、折射影响、环境条件、目标反射性质以及人为因素等多种因素所导致的。
为了减小测距误差，可以选择适当精度的测量设备，进行准确的环境调节，采取适当的测量方法，并由经验丰富的操作者进行测距操作。
光电测距仪测距误差分析
光电测距仪测距误差分析武汉大学电子信息学院 湖北 武汉摘要：本文指出了光电测距仪测距误差的主要来源，对测距误差及其影响进行了分析，并给出精度评定的方法。
关键词：光电测距仪 测距误差 精度评定一、引言光电测距仪自问世以来,以其操作方便、快捷、高效、精密、自动化、智能化等特点,被广泛应用于工程测量、控制测量、地形测量、地籍与房产测量、施工放样、工业测量及近海定位等领域。
数字地球的建设,也以其为基本的数字采集设备之一。
作为一种被多种领域频繁使用的长度计量仪器,光电测距仪测距误差的分析与测距精度的定期评定始终是用户和承包方关心的问题。
因为仪器能否在要求的精度下可靠地工作,是测量工作能否保质保量完成的前提条件。
国家技术监督局对光电仪器（全站仪、测距仪）测距系统的检定目的、项目和方法作了具的规范要求，本文就光电仪器的测距误差及精度评定进行分析。
测距精度是光电测距仪的重要技术指标之一，其测距精度不但与仪器的性能有关，同时也取决于使用方法和实测时外界因素的影响。
分析测距误差的来源和影响程度，找出消除或减弱误差的措施和方法，对于正确、合理地使用仪器和维护仪器，以便测出精度较好的距离成果和分析测距成果质量等都是很有必要的。
按照规范要求，对仪器进行检定，客观地评定仪器测距的实际综合精度，对了解仪器性能指标，验收新购和修理后的仪器以及合理使用仪器尤为重要。
欲达到系统客观地评定一台光电测距仪的测距精度这一目的，一方面应严格地按照规范要求对仪器进行检定，另一方面还需具备有关测距原理及相关的误差理论知识，以便找出测距误差的主要来源，再进行测距误差分析，作为综合评定仪器精度的依据。
二、光电测距原理1.光电测距仪按仪器测程分类：短程光电测距仪：测程在3Km 以内，测距精度一般在1cm 左右。
中程光电测距仪：测程在3~15Km 左右，适用于二、三、四等控制网的边长控制，精度一般可达±（10mm+6-10⨯）。
远程激光测距仪：测程在15Km 以上的测距仪，精度一般可达±（5mm+16-10⨯），满足国家一、二等控制网的边长控制。
关于光电测距仪周期误差问题的新认识
关于光电测距仪周期误差问题的新认识
姜晨光
【期刊名称】《测绘工程》
【年(卷),期】1998(007)001
【摘要】给出了一种新的周期误差检测方法，本方法比传统法更加严密。
利用新方法通过实验初步验证了测距仪周期误差存在的不合理性，初步揭示了所谓“周期误差”的实质。
【总页数】5页(P49-53)
【作者】姜晨光
【作者单位】莱阳农学院
【正文语种】中文
【中图分类】P225
【相关文献】
1.光电测距仪周期误差的计算分析 [J], 姚佳昊;刘小琴
2.光电测距仪周期误差新析 [J], 吉星升
3.光电测距仪周期误差新析 [J], 吉星升
4.光电测距仪计量校准中周期误差校准结果的不确定度评定 [J], 陈士连;朱红燕;陈益茂;徐秉华
5.光电测距仪周期误差分析 [J], 汤清伟;胡自申
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光电测距仪测距误差分析武汉大学电子信息学院 湖北 武汉摘要：本文指出了光电测距仪测距误差的主要来源，对测距误差及其影响进行了分析，并给出精度评定的方法。
关键词：光电测距仪 测距误差 精度评定一、引言光电测距仪自问世以来,以其操作方便、快捷、高效、精密、自动化、智能化等特点,被广泛应用于工程测量、控制测量、地形测量、地籍与房产测量、施工放样、工业测量及近海定位等领域。
数字地球的建设,也以其为基本的数字采集设备之一。
作为一种被多种领域频繁使用的长度计量仪器,光电测距仪测距误差的分析与测距精度的定期评定始终是用户和承包方关心的问题。
因为仪器能否在要求的精度下可靠地工作,是测量工作能否保质保量完成的前提条件。
国家技术监督局对光电仪器（全站仪、测距仪）测距系统的检定目的、项目和方法作了具的规范要求，本文就光电仪器的测距误差及精度评定进行分析。
测距精度是光电测距仪的重要技术指标之一，其测距精度不但与仪器的性能有关，同时也取决于使用方法和实测时外界因素的影响。
分析测距误差的来源和影响程度，找出消除或减弱误差的措施和方法，对于正确、合理地使用仪器和维护仪器，以便测出精度较好的距离成果和分析测距成果质量等都是很有必要的。
按照规范要求，对仪器进行检定，客观地评定仪器测距的实际综合精度，对了解仪器性能指标，验收新购和修理后的仪器以及合理使用仪器尤为重要。
欲达到系统客观地评定一台光电测距仪的测距精度这一目的，一方面应严格地按照规范要求对仪器进行检定，另一方面还需具备有关测距原理及相关的误差理论知识，以便找出测距误差的主要来源，再进行测距误差分析，作为综合评定仪器精度的依据。
二、光电测距原理1.光电测距仪按仪器测程分类：短程光电测距仪：测程在3Km 以内，测距精度一般在1cm 左右。
中程光电测距仪：测程在3~15Km 左右，适用于二、三、四等控制网的边长控制，精度一般可达±（10mm+6-10⨯）。
远程激光测距仪：测程在15Km 以上的测距仪，精度一般可达±（5mm+16-10⨯），满足国家一、二等控制网的边长控制。
2.测尺频率的选择：直接测尺频率方式：直接使用各测尺频率的测量结果组合成待测距离的方式。
间接测尺频率方式：用差频作为测尺频率进行测距的方式。
测尺频率的确定：一般将用于决定仪器测距精度的测尺频率称精测尺频率；而将用于扩展测程的测尺频率称为粗测尺频率。
对于采用直接测尺频率方式的测距仪，精测尺频率的确定，依据测向精度，主要考虑仪器的测程和测量结果的准确衔接，还要是确定的测尺长度便于计算。
3.测尺频率可依据下式计算：i i i nL c L c f 2201== (1)式中，i f ------------光波在大气中的传播速度；c ------------大气折射率；n ------------光波在真空中的传播速度；0c ------------调制频率（测尺频率）。
4.光电测距仪的工作原理：电磁波测距是通过测定电磁波束在待测距离上往返传播的时间D 2t 来计算待测距离D 的，如下图所示，电磁波测距的基本公式为 D=D 2ct 21 (2)式中 c ——电磁波在大气中的传播速度。
电磁波在测线上的往返传播时间D 2t ，可以直接测定，也可以间接测定。
直接测定电磁波传播时间是用一种脉冲波，它是由仪器的发送设备发射出去，被目标反射回来，再由仪器接收器接收，最后由仪器的显示系统显示出脉冲在测线上往返传播的时间D 2t 或直接显示出测线的斜距，这种测距仪称为脉冲式测距仪。
间接测定电磁波传播时间是采用一种连续调制波，它由仪器发射出去，被反射回来后进入仪器接收器，通过发射信号与返回信号的相位比较，即可测定调制波往返于测线的迟后相位差中小于2π的尾数。
用n 个不同调制波的测相结果，便可间接推算出传播时间D 2t ，并计算（或直接显示）出测线的倾斜距离。
这种测距仪器称为相位式测距仪。
三、光电测距仪测距误差的主要来源光电测距仪的测距误差分为两部分：（1）比例误差：与被测距离长度成比例的误差，主要有频率误差、大气折射率误差及真空光速测距误差。
其中真空测距误差对测距值得影响可忽略不计。
（2）固定误差：仪器固有的误差，与被测距离长度无关，包括零点误差的检定误差、仪器与反射镜的对中误差、测相误差、发光管相位不均匀性误差和周期误差。
周期误差主要来源于内部光电信号的同频窜扰，误差的大小是以精测尺的长度为周期重复出现的。
其中，比例误差、周期误差、零点误差为光电测距仪的主要系统误差。
由于现如今广泛应用于精密测距的测距仪器是相位式测距仪，本文以相位式测距仪为例，分析其测距误差。
测距误差的大小与仪器本身的质量，观测时的外界环境以及操作方法有着密切的关系。
为了提高测距精度，必须正确地分析测距误差的来源、性质及大小，从而找到消除或削弱其影响的办法，使测距达到最高精度，同时对正确使用、检定和维护仪器具有重要的作用。
分析仪器的测距误差也和分析测量成果的误差一样，可由测距公式和仪器使用情况来寻找误差的主要来源。
目前光电仪器所采用的相位法测距来自于公式：K N nfc D +∆Φ+=)2(20π (3) 式中，π2∆Φ=∆N ------------测尺长度；N ------------整周数；0c ------------光在真空中的传播速度，;*0n c c =n ------------大气折射率；f ------------光波的调制频率；∆Φ------------往返传播相位差；K ------------仪器常数。
将（3）式线性化并根据误差传播定律的测距误差：222220022)4()()()(φπλm n m f m c m D M n f c D +⎭⎬⎫⎩⎨⎧++= （4）式（4）表明，测距误差D M 是有以上各项误差综合影响的结果。
实际上，观测边长S 的中误差S M 还应包括仪器加常数的测定误差k m 和测站及镜站的对中误差l m ，即22222220022)4()()()(l k n f c D m m m n m f m c m D M +++⎭⎬⎫⎩⎨⎧++=φπλ （5） 式中0c m 、n m 、f m 、、Φm k m 及l m 分别代表各因素的测定中误差。
由（5）式得知：大括号内的真空光速值的误差0c m 、大气折射率误差n m 、主控晶体振荡的频率误差f m ，此三项是与距离成比例变化的误差；后三项测相误差Φm 、仪器加常数误差k m 、测站及镜站的对中误差l m 的影响则与距离无关。
虽然就测相误差而言，严密地说应与距离有关，因为从理论上讲随着距离的增大，信噪比下降，测相精度相应降低；但是目前的仪器在设计有效测程时，已对此项误差规定了上限，并且设有专门的装置（自动增益控制），可以使信号自动控制在一定范围内，使得不同距离上有相近的信噪比。
因此，可以认为此项误差与距离无关。
此外，还有仪器对中误差g m 和反射棱镜对中误差及周期误差2m 在式中并没有反映出来。
就仪器误差影响的性质而言，可将上述误差分为两大类：（1） 系统误差，它们构成了仪器精度指标中的比例误差。
（2）偶然误差，即仪器精度指标中的固定误差部分。
对于偶然误差的影响，我们可以采取在不同条件下多次测量来削弱其对测距精度的影响；而对于系统误差，根据大量实测数据表明：由于仪器发光管相位不均匀性以及幅相误差等因素，仪器还存在除频率误差和大气折射率误差外，与距离长短相关的改正项，习惯上将与距离长短有关的改正数统称为乘常数。
零点误差的改正系数称为加常数。
系统误差可通过检定中获得的系统误差值而施改正的方法，即修正值法，来达到消除或控制其对测距精度影响的目的。
比例误差主要体现在：与距离成比例变化的误差。
如：真空光速值的误差0c m 、大气光的折射率误差n m ，主控晶体振荡器的频率误差f m 。
固定误差则体现在：与距离远近无关，且随机变化的测相误差Φm 和常数误差k m 、周期误差A m ,以及在实际测量中的对中误差g m 和R m （ 仪器反射棱镜）、偏心改正的误差、照准误差等。
四、测距误差分析1.比例误差分析由（4）式可知，光速值0c 、调制频率f 和大气折射率n 的相对误差值随D 而增加，它们都属于比例误差。
从误差性质上，这类误差属于系统误差。
这类误差对于短程测距来说，影响并不大，但对于远程精密测距，影响却十分显著。
（1）真空光速值的误差0c m ：目前国际上通用的真空光速值0c =299792458±1.2 m/s ，其相对误差即精度为00c m c =4×910-，则光速值0c 对于测距误差的影响微乎其微，故而可以忽略不计。
（2）主控晶体振荡器的频率误差f m ：我们知道，测距仪的调制频率决定了光尺长度，调制频率的变化将引起光尺长度的变化，因而使测距结果产生误差。
此项误差包括两方面：频率的校准误差（反映了频率的精确度）和频率的漂移误差（反映了频率的稳定度）。
调制频率是由主控振荡器产生的，因此主控振荡器的频率稳定性是影响频率误差大小的根源。
频率的漂移误差与主控振荡器的石英晶体的质量、老化过程以及是否采用恒温措施密切相关，当晶体在不加恒温措施的情况下，其频率稳定度为±1×5-10，而精密测距的要求为f m /f 在6-6-100.1~105.0⨯⨯之间，则这个数值不能满足这个要求。
因此，精密测距仪上的振荡器采用恒温措施并采取了稳压电源的供电方式，来确保频率的稳定，以减小频率的漂移误差。
频率误差的影响在精密远程测距中是不能忽视的，测距前后都必须及时进行频率校验，必要时还要确定晶体的温度偏频曲线，以便给以频率改正。
（3）大气光的折射率误差n m ：大气折射率的变化将使光在大气中的传播速度发生变化，从而影响仪器的测尺长度，引起测距误差。
此项误差是目前电磁波测距的一项主要误差，也是远距离测距精度提高的主要障碍。
其误差主要体现在三个方面：气象参数的测定误差、气象参数的代表性误差、大气折射率计算公式本身的误差。
气象参数（P ：气压；t ：温度；e ：水汽压）的测定误差指的是：（气象仪表、干、湿温度计与气压计）的刻度误差、读数误差。
为了减小此类误差，气象仪表必须经过检验，保证仪表本身的正确性。
读定气象元素前，应使气象仪表反映的气象状态与实地大气的气象状态充分一致。
温度读至0.2℃，其误差应小于0.5℃，气压读至0.0667kPa ，其误差应小于0.1333kPa ，这样就有可能吧由于气象参数的读数误差引起的测距误差降至6-101⨯。
气象参数的代表性误差：就是在计算折射率时所用的气象参数（p 、 t 、 e ）值应当是光速所经过的沿测线气象参数平均值，但实际上是以测线两端点所测定的气象平均值代替，由此而引起的求定折射率误差即为气象参数的代表性误差。